Arktische Tundra und Permafrost-Fläche im Norden Kandas.
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Citizen-Science
Bürger an Kartierung von Permafrost beteiligt

Eine App erlaubt Interessierten, dem tauenden Permafrost auf die Spur zu kommen. Online können sie Bilder arktischer Landschaften analysieren.

21.05.2023

15 Prozent der Landfläche der nördlichen Hemisphäre ist von Permafrost bedeckt, hauptsächlich in der Arktis. Da sich die Arktis etwa doppelt so schnell erwärmt wie der Rest der Erde, ist dort der gefrorene Untergrund besonders vom Abtauen bedroht. Der größte Teil des Tauprozesses findet in den verborgenen Tiefen des Bodens statt. Das Projekt "UndercoverEisAgenten" möchte darüber aufklären und gleichzeitig Bürgerinnen und Bürger an der Permafrost-Forschung beteiligen.

Durch das schrittweise Verschwinden des Permafrosts werden die im gefrorenen Boden gespeicherten Treibhausgase Kohlenstoffdioxid und Methan freigesetzt. Dies fördert die globale Erwärmung und damit den Tauprozess weiter. Um bessere Einblicke zu erhalten, sammelt das Projekt "UndercoverEisAgenten" aktuelle Daten über das Abtauen, indem es den Permafrost in der kanadischen Arktis kartiert. Bei der Kartierung können Bürgerinnen und Bürger helfen, wie die am Projekt beteiligten Organisationen, das Heidelberg Institute for Geoinformation Technology, das Alfred-Wegener-Institut und das Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt mitteilen.

Bürgerforschende analysieren per App Satellitenbilder

Über eine Web App können Interessierte seit Ende März Luftbilder von Permafrost-Regionen kartieren und damit die Forschung zum Zustand des Permafrosts unterstützen. In kurzen Videosequenzen führen sie die beteiligten Organisationen in das Thema ein und vermitteln, auf welche Besonderheiten die Bürgerforschenden bei der Kartierung achten müssen. Sie lernen, dass Permafrost auf der Landoberfläche nur indirekt gesehen werden kann, er allerdings regelmäßige Netzwerke aus Eiskeilen bildet, sogenannte Eiskeil-Polygonen. Sie entstehen durch das abwechselnde Gefrieren und Tauen des Bodens und ergeben laut den Organisatoren aus der Vogelperspektive betrachtet regelmäßige Muster. Bei der Kartierung gilt es Gebiete zu markieren, die diese Netzwerke an Eiskeilen enthalten.

Die Analyse sei so komplex, dass sie noch nicht von künstlicher Intelligenz (KI) übernommen werden könne. Durch die Beteiligung der Bürgerforscherinnen und -forscher könne die KI allerdings lernen, die Muster besser zu klassifizieren. Es entstehe ein einzigartiger Referenzdatensatz für die Erforschung der Folgen des Klimawandels in der Arktis. Mithilfe der gesammelten Daten könne das Auftauen des Permafrosts in Zukunft mit Methoden des maschinellen Lernens automatisch erkannt und vorhergesagt werden, so die beteiligten Organisationen.

Schülerinnen und Schülern beeinflussen Permafrost-Forschung

Die hochauflösenden Luftbilder der Landoberfläche, die analysiert werden, stammen laut Mitteilung aus Kanada und wurden von Schülerinnen und Schülern aus der arktischen Gemeinde Aklavik mithilfe von Drohnen aufgenommen. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln demnach mit der Unterstützung von Expertinnen und Experten eigene Forschungsfragen und bestimmten den Schwerpunkt der folgenden Analysen mit. Die Mapping-App werde kontinuierlich durch das Feedback der Bürgerforschenden weiterentwickelt.

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierte Projekt gehört zu 15 Projekten, die bis Ende 2024 die Zusammenarbeit von Bürgerinnen und Bürgern und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler inhaltlich und methodisch voranbringen und Antworten auf gesellschaftliche Herausforderungen geben sollen.

cpy